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Tb3+掺杂含Gd4.67(SiO4)3O纳米晶微晶玻璃的闪烁性能
作者:魏荣妃1 陈尾平1 彭秀莎1 史亚飞1 田祥岭2 胡芳芳1 孙心瑗3  海1 
单位:(1. 浙江师范大学物理系 浙江 金华 321004 2. 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室 广州510641  3. 井冈山大学物理系 江西 吉安343009) 
关键词:微晶玻璃 铽离子 荧光 闪烁体 
分类号:TQ171
出版年,卷(期):页码:2019,47(2):0-0
DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2019.02.17
摘要:

 采用高温熔融法和热处理制备了Tb3+掺杂含Gd4.67(SiO4)3O纳米晶的透明微晶玻璃。系统研究了玻璃的微观结构以及荧光和闪烁发光性能。结果表明:Gd4.67(SiO4)3O纳米晶尺寸为30 nm左右,在可见区域有高透过率;随着热处理的进行,微晶玻璃的荧光和闪烁发光强度都明显增强,这是因为Tb3+进入到低声子能的Gd4.67(SiO4)3O纳米晶中,有效降低Tb3+的无辐射弛豫几率,从而增强Tb3+的发光;在相同厚度相同测试条件下,微晶玻璃的闪烁发光强度是商用Bi4Ge3O12闪烁体的38%;此外,该微晶玻璃密度可达4.9 g/cm3。

 Tb3+ doped transparent glass ceramics (GC) containing Gd4.67(SiO4)3O nanocrystals with the diameter of approximately 30 nm were prepared by a melt-quenching method and subsequent thermal treatment. Their microstructural and optical properties were investigated. After thermal treatment, the photoluminescence and X-ray excited luminescence intensities of Tb3+ doped GC containing Gd4.67(SiO4)3O nanocrystals both are enhanced. The light yield of GC is approximately 38% of commercial Bi4Ge3O12 scintillator with the same thickness, benefiting from a preferential incorporation of Tb3+ into crystallized Gd4.67(SiO4)3O nanocrystals with a low phonon energy. Moreover, GC possesses a high density of 4.9 g/cm3. 

基金项目:
国家自然科学基金项目(11374269);浙江省自然科学基金项目(LQ18A040004);发光材料与器件国家重点实验室开放课题。
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